Zagadnienia do egzaminu inżynierskiego kierunek

Zagadnienia
do egzaminu inżynierskiego
kierunek - Fizyka techniczna
Część ogólna – podstawy fizyki
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
Zasady dynamiki Newtona.
Inercjalne i nieinercjalne układy
odniesienia. Siły bezwładności.
Zasady zachowania: energii, pędu,
momentu pędu.
Opory ruchu. Siły tarcia, tarcie suche i
lepkie.
Dynamika ruchu obrotowego bryły sztywnej. Ruch
precesyjny.
Transformacja Lorentza. Wydłużenie czasu i
skrócenie długości.
Równoważność masy i energii. Defekt masy.
Siły grawitacji. Podstawowe właściwości pola
grawitacyjnego.
Ruch drgający swobodny i tłumiony.
Ruch drgający wymuszony. Zjawisko
rezonansu.
Fale mechaniczna. Równanie fali. Prędkość fali a
właściwości sprężyste ośrodka.
Natężenie i poziom natężenia dźwięku.
Interferencja fal. Źródła spójne i niespójne.
Zjawisko dyfrakcji fal.
Prawo Coulomba. Podstawowe właściwości
pola elektrostatycznego
Pole elektryczne w dielektryku. Wektor
polaryzacji. Wektor indukcji elektrycznej.
Potencjalne pola sił. Prawo Gaussa dla pola
grawitacyjnego i elektrostatycznego.
Pole magnetyczne. Prawo Biota-Savarta. Wektor
natężenia i wektor indukcji pola magnetycznego.
Siła działające w polu magnetycznym.
Zjawisko indukcji elektromagnetycznej.
Równania Maxwella dla pola
elektromagnetycznego.
Fale elektromagnetyczne. Widmo fal
elektromagnetycznych. Prędkość i natężenie
fali elektromagnetycznej.
Fotony. Energia i pęd fotonu. Zjawisko
fotoelektryczne zewnętrzne i wewnętrzne.
Fale materii. Postulat de Broglie'a. Zasada
nieoznaczoności Heisenberga.
Równanie Schrödingera. Interpretacja funkcji
falowej.
26. Cząstka w jednowymiarowej studni
potencjału. Kwantowanie energii.
27. Efekty tunelowe. Podstawy fizyczne.
Przykłady.
28. Atom wodoru. Równanie Schrödingera dla
atomu wodoru. Poziomy energetyczne
elektronu.
29. Atomy wieloelektronowe. Rozmieszczenie
elektronów na orbitach. Zakaz Pauliego.
30. Orbitalny i spinowy moment pędu elektronu
i atomu.
31. Moment magnetyczny atomu.
32. Promieniowanie atomów wzbudzonych.
Widma optyczne i rentgenowskie.
33. Zasada działania lasera.
34. Odbicie i załamanie światła. Współczynnik
załamania.
35. Zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia
36. Optyka geometryczna. Prawa optyki
geometrycznej. Zasada Fermata.
37. Polaryzacja światła. Otrzymywanie światła
spolaryzowanego.
38. Światło na granicy ośrodków optycznych.
39. Dyfrakcja światła. Siatka dyfrakcyjna,
wykorzystanie praktyczne.
40. Budowa i właściwości jądra
atomowego. Modele jądra atomowego.
41. Przemiany promieniotwórcze jąder. Czas
połowicznego rozpadu.
42. Zasady termodynamiki. Entropia.
43. Opis układu bardzo wielu cząstek. Funkcja
rozkładu. Rodzaje statystyk: klasyczna i
kwantowa.
44. Ruchy cieplne atomów i molekuł. Energia
ruchów cieplnych. Rozkład Maxwella.
Rozkład Boltzmanna.
45. Zjawiska transportu w gazach.
46. Rozkład Fermiego-Diraca. Podstawowe
właściwości gazu elektronowego w
metalach i półprzewodnikach.
47. Promieniowanie cieplne ciał. Wzór Plancka.
Rozkład Bosego-Einsteina.
48. Podstawowe potencjały termodynamiczne i
ich interpretacja fizyczna.
49. Podstawowe rodzaje wiązań w ciałach
stałych.
50. Struktura pasmowa ciał stałych. Metale,
półprzewodniki, dielektryki.
Część specjalistyczna (pozostałe przedmioty z
przebiegu studiów):
1. Błędy i niepewności pomiarowe. Inne pojęcia
charakteryzujące jakość pomiaru.
2. Metoda największej wiarygodności i metoda
najmniejszych kwadratów w zagadnieniach
dopasowania funkcji do wyników pomiarów.
3. Metoda Monte-Carlo i wykorzystanie w analizie
danych doświadczalnych.
4. Algorytmy ewolucyjne i wykorzystanie w
zagadnieniach dopasowania funkcji.
5. Rodzaje wiązań chemicznych w ciałach stałych.
6. Rodzaje maszyn cieplnych, cykl Carnota a cykl
Stirlinga.
7. Rentgenografia strukturalna. Metoda Lauego i
Debye’a-Scherrera.
8. Nadprzewodnictwo. Złącze Josephsona.
Nadprzewodzący interferometr kwantowy.
9. Spektrometria w podczerwieni. Spektrometria
dyspersyjna i fourierowska.
10. Mikroskopia elektronowa. Skaningowy mikroskop
tunelowy. Mikroskop sił atomowych.
11. Tomografia promieniowania X. Zasada działania
tomografu komputerowego. Rekonstrukcja obrazu
w tomografii komputerowej.
12. Modelowanie fizyczne i matematyczne. Problemy
aproksymacji fizycznej.
13. Metoda spektrometrii masowej lekkich izotopów
stabilnych. Własności i modele jądra atomowego.
14. Budowa reaktora jądrowego. Skutki
ekologiczne energetyki jądrowej i węglowej.
15. Pole siły ciężkości i jego anomalie, grawimetria.
Pole magnetyczne Ziemi, magnetometria.
16. Lasery gazowe. Lasery przestrajalne na ciele
stałym.
17. Detektory termiczne. Bolometry. Fotodetektory
piroelektryczne. Fotodetektory termoelektryczne.
18. Oddziaływanie promieniowania neutronowego z
materią. Dozymetria promieniowania – pomiary
dawek.
19. Oddziaływanie promieniowania jonizującego na
komórki żywych organizmów. Kliniczne skutki
pochłonięcia dawki promieniowania jonizującego
przez człowieka.
20. Twierdzenie Helmholtza dla pól wektorowych.
21. Równanie Schrödingera dla kryształu-założenia
upraszczające. Widmo energii i funkcja falowa
elektronu w polu periodycznym.
22. Równanie kinetyczne Boltzmanna
i jego rozwiązanie w przybliżeniu czasu relaksacji.
23. Efekt Halla w materiale z dwoma rodzajami
nośników. Zjawisko magnetooporowe.
24. Stany powierzchniowe Tamma i Shockleya, stany
powierzchni realnej.
25. Przestrzenny ładunek powierzchniowy w
półprzewodniku i wielkości go charakteryzujące.